搅拌强度对“两相分区一体”沼气发酵工艺产气效率的影响

为探讨纤维素原料沼气发酵中立式发酵罐易形成浮渣、进料量多容易酸败等瓶颈问题的解决途径,开发了高径比为3.5的"两相分区一体"新工艺装置,对新鲜及青贮玉米秸秆的发酵体系中上部酸化相、下部产甲烷相在微搅拌和每日定时强搅拌2种工艺下的产气效率和各种发酵参数进行了动态测定。结果表明,微搅拌条件下的原料产甲烷潜力高于强搅拌;2种搅拌强度下,鲜秸秆的产甲烷潜力均高于青贮秸秆。在立式反应器中,挥发性有机酸(VFA)质量浓度、可溶性化学需氧量(SCOD)、pH及产甲烷菌和细菌的数量上下明显分层,形成鲜明的"两相分区一体"发酵体系,实现了在同一空间的不同区域分别行使着分解产酸和产甲烷的2种功能。     

修复肥料和紫云英对水稻吸收积累镉的影响

为探讨修复肥料和紫云英对镉污染稻田的修复效果,在大田试验条件下,设置修复肥料和紫云英处理,并与应用较为广泛的石灰进行安全利用效果对比,研究对镉污染稻田水稻不同部位镉吸收转运、有效态镉含量、镉化学形态和酶活性等的影响。结果表明：修复肥料和紫云英联合施用可以使水稻产量较不添加土壤调理剂增产9.01%,施用修复肥料或紫云英也有一定增产效果;修复肥料和紫云英单施及二者联合施用均有效降低糙米镉含量,联合施用的降镉效果最好,达到了28.64%,石灰处理后糙米镉含量也均低于GB 2762—2017限量值;修复肥料和紫云英联合施用水稻根际和非根际土壤pH值分别提高0.20和0.32个单位,效果好于石灰处理（分别提高0.08个和0.23个单位）,修复肥料单施和与紫云英联合施用根际和非根际土壤有效态镉含量分别降低32.25%和40.54%,降镉效果接近石灰处理（27.87%和42.85%）;修复肥料和紫云英联合施用降低了土壤弱酸提取态和可还原态镉含量,提高了残渣态镉含量。此外,修复肥料和紫云英的联合及单独施用在一定程度上提高了土壤蔗糖酶、脲酶、蛋白酶和过氧化氢酶活性;紫云英和修复肥料单施和二者配施的投入产...     

沼液堆肥化与牛粪堆肥化的发酵特性及腐熟进程

为评价沼液作为堆肥含氮添加剂的应用效果,开发沼液的处理应用技术,以牛粪树叶堆肥为对照,将沼液和树叶混合堆制发酵,探讨其发酵特性与腐熟进程。研究结果表明,环境温度一直在10℃以下,沼液堆肥化和牛粪堆肥化均能经历35d以上的堆温超过50℃的高温发酵;而沼液堆肥化超过50℃的高温期持续时间比牛粪堆肥化少8d;经60d的发酵沼液堆肥化的半纤维素含量从发酵初期的12.14%下降到6.53%,纤维素含量由20.5%下降到9.8%;而牛粪堆肥化的半纤维素含量从12.8%下降到9.56%,纤维素含量由21.5%下降到15.9%。可见沼液堆肥化的分解更彻底。从C/N、温度、可溶性糖含量、含水量、种子发芽指数综合评价两种堆肥的腐熟度,沼液堆肥化进入腐熟状态约经30d,而牛粪堆肥化进入腐熟约需45d。     

高含固率秸秆和牛粪混合物料发酵产甲烷工艺

该研究针对高含固率纤维质物料难以连续厌氧发酵、甲烷产率低的问题,利用所研制的一套能连续进出料、具有高有机负荷承载力的新型反应器,以玉米秸秆和牛粪为原料,通过调控搅拌强度和投料强度在反应器内建立了"分区发酵"体系,比较了3种高含固率(10%、15%和20%)物料在不同有机负荷下的甲烷容积产率,系统研究了物料含固率、搅拌强度和投料强度对"分区发酵"体系形成功能分区的高度、各功能区的pH值和甲烷容积产率的影响,旨在为纤维质物料产甲烷提供高效的发酵工艺和可靠的运行参数。结果表明,含固率为10%和15%的反应器,甲烷容积产率随有机负荷的增加而增加,平均甲烷体积分数稳定在52%左右,二者在有机负荷分别为13.44和20.17 kg/(m3·d)时,甲烷容积产率最高,分别为1.62和1.66 m3/(m3·d),在有机负荷分别为20.17和30.0 kg/(m3·d)时,甲烷产量明显下降;含固率为20%的反应器,甲烷容积产率随有机负荷的增加基本保持不变且较低(0.98 m3/(m3·d)),当有机负荷达到30.0 kg/(m3·d)时,发酵体系酸败,甲烷产量明显下降。双因素优化结果表明,当物料含固率为10%和15%、搅拌强度为6~12 h/d、投料强度为6.5~10 d时,发酵体系可形成高效的酸化区和产甲烷区,二者的高度之比为1.1~1.6:1,甲烷容积产率可达1.63~1.69 m3/(m3·d)。综上,该反应器可实现含固率为10%~20%的纤维质物料连续进出料,并在含固率为10%和15%时能高效、稳定地产甲烷,通过调控搅拌强度和进料强度能提高其甲烷容积产率。该发酵工艺有规模化应用的前景。     

肉羊养殖减碳关键技术

<正>2021～2023年连续三年政府工作报告中都提出,科学有序推进碳达峰碳中和,落实碳达峰行动方案,推进绿色低碳技术研发和推广应用。农牧业作为重要的碳源,在推动我国土地减排、绿色发展方面起到重要作用。因此,发展减碳肉羊养殖,既与我国的发展战略、发展进程相吻合,又是“碳达峰、碳中和”背景下未来畜牧业发展的必然方向。     

沼液堆肥化与牛粪堆肥化的发酵特性及腐熟进程

为评价沼液作为堆肥含氮添加剂的应用效果,开发沼液的处理应用技术,以牛粪树叶堆肥为对照,将沼液和树叶混合堆制发酵,探讨其发酵特性与腐熟进程.研究结果表明,环境温度一直在10℃以下,沼液堆肥化和牛粪堆肥化均能经历35 d以上的堆温超过50 ℃的高温发酵;而沼液堆肥化超过50 ℃的高温期持续时间比牛粪堆肥化少8d;经60d的发酵沼液堆肥化的半纤维素含量从发酵初期的12.14％下降到6.53％,纤维素含量由20.5％下降到9.8％;而牛粪堆肥化的半纤维素含量从12.8％下降到9.56％,纤维素含量由21.5％下降到15.9％.可见沼液堆肥化的分解更彻底.从C/N、温度、可溶性糖含量、含水量、种子发芽指数综合评价两种堆肥的腐熟度,沼液堆肥化进入腐熟状态约经30 d,而牛粪堆肥化进入腐熟约需45 d.     

复合菌系MC1预处理对玉米秸秆厌氧发酵产甲烷效率的提高

采用高效纤维素分解菌复合系MC1对玉米秸秆进行预处理,以提高玉米秸秆厌氧甲烷发酵的效率和产气量。复合菌系预处理的结果表明,预处理发酵液的pH值呈先下降后升高的趋势,与以往的复合菌系发酵产物pH值特性相似。在14 d的预处理过程中,秸秆质量减少了59.0%,其中纤维素减少了53.1%,半纤维素减少了76.4%。发酵液中的可溶性糖含量最大值出现在第2 d,为1.44 g/L。化学需氧量（COD）和挥发性产物最大值均出现在第4 d,监测到的5种挥发性产物的量分别为乙醇2.38 g/L、乙酸0.57 g/L、丙酸0.11 g/L、丁酸0.62 g/L和甘油0.22 g/L,因此,处理4 d后最适合甲烷发酵。厌氧发酵的结果表明,与未处理的玉米秸秆的厌氧发酵相比,预处理后的秸秆总产气量和总甲烷量分别了提高了33.0%和58.1%。结果表明,MC1对玉米秸秆预处理后,可明显提高甲烷产量,具有较高的利用潜力。     

利用废纸产纤维素酶复合菌系的筛选及性质研究

为了获得1组能够高效分解废纸并产胞外纤维素酶的复合菌系,采用外淘汰法,在常温条件下以土壤及枯枝落叶为菌源,以废打印纸为唯一碳源,筛选得到1组复合菌系PSD。结果表明,该复合菌系能够在6 d内分解纸总质量的71%,其中纤维素降解率为72%,半纤维素降解率为48%。此外,羧甲基纤维素酶活性在分解3 d时达到最高值3. 26 U/m L,半纤维素酶活性在分解4 d时达到最高值6. 37 U/m L。当培养温度在25～35℃,培养基p H值在6. 0～8. 0,培养基为Hutchinson时,复合菌系具有较好的纸分解效果和产酶活性。利用16S及26S rRNA克隆技术分析微生物组成结果表明,该复合菌系由细菌和真菌组成,其中细菌主要包括厚壁菌门、变形菌门及拟杆菌门,真菌主要包括波氏假性霉样菌(Pseudallescheria boydii)。由研究结果可知,得到的复合菌系PSD能够有效分解废纸并同时分泌纤维素酶,对打印纸废弃物的分解及资源利用具有一定的应用意义。     

厌氧反应器处理高浓度禽畜粪便过程中沼液成肥规律研究

固定床厌氧反应器(anaerobic pecked-bed reactor)有效容积为20 L,以猪粪尿为处理对象,整个厌氧发酵过程持续55 d,按照进水COD_(Cr)浓度和水力停留时间将整个实验划分为10个阶段,监测了每一个阶段中厌氧发酵料液内的营养指标变化.结果表明:在控制环境温度的情况下,料液pH有变化,但整体变化不大;从发酵初期到后期阶段,随着进水COD_(Cr)浓度的增加,料液内各项物质营养增加.经处理后的沼肥可用作农业有机肥料施用,肥效在处理的第35天,即进水COD_(Cr)为40 000 mg/L时的发酵料液利用效果最佳.     

单季水稻直播高产栽培技术及应用

水稻直播栽培是直接将种子播于大田而省去育秧和移栽环节的种植方式,具有省工、省力,劳动生产率高的优势。本文根据近年来在直播水稻生产实践中积累的经验、做法,总结了水稻直播栽培选种、播种、除草、施肥和管水等重点环节做法,为减少直播水稻难全苗、草害重、易倒伏现象,推广应用水稻直播栽培技术、增加粮食产量提供参考。